基于单片机的时钟控制器设计论文
毕业设计(论文)-基于单片机多功能电子时钟的设计与仿真(含程序仿真)[管理资料]
![毕业设计(论文)-基于单片机多功能电子时钟的设计与仿真(含程序仿真)[管理资料]](https://img.taocdn.com/s3/m/9ad55f3e0508763230121257.png)
程序仿真等全套设计，联系153893706第1章绪论二十一世纪的今天，最具代表性的计时产品就是电子万年历，它是近代世界钟表业界的第三次革命。
第一次是摆和摆轮游丝的发明，相对稳定的机械振荡频率源使钟表的走时差从分级缩小到秒级，代表性的产品就是带有摆或摆轮游丝的机械钟或表。
第二次革命是石英晶体振荡器的应用，发明了走时精度更高的石英电子钟表，使钟表的走时月差从分级缩小到秒级。
第三次革命就是单片机数码计时技术的应用（电子万年历），使计时产品的走时日差从分级缩小到1/600万秒，从原有传统指针计时的方式发展为人们日常更为熟悉的夜光数字显示方式，直观明了，并增加了全自动日期、星期、温度以及其他日常附属信息的显示功能，它更符合消费者的生活需求！因此，电子万年历的出现带来了钟表计时业界跨跃性的进步……我国生产的电子万年历有很多种，总体上来说以研究多功能电子万年历为主，使万年历除了原有的显示时间，日期等基本功能外，还具有闹铃，报警等功能。
商家生产的电子万年历更从质量，价格，实用上考虑，不断的改进电子万年历的设计，使其更加的具有市场。
本设计为软件，硬件相结合的一组设计。
在软件设计过程中，应对硬件部分有相关了解，这样有助于对设计题目的更深了解，有助于软件设计。
基本的要了解一些主要器件的基本功能和作用。
除了采用集成化的时钟芯片外，还有采用MCU的方案，利用AT89系列单片微机制成万年历电路，采用软件和硬件结合的方法，控制LED数码管输出，分别用来显示年、月、日、时、分、秒，其最大特点是:硬件电路简单，安装方便易于实现，软件设计独特,可靠。
AT89C52是由ATMEL公司推出的一种小型单片机。
95年出现在中国市场。
其主要特点为采用Flash存贮器技术，降低了制造成本，其软件、硬件与MCS-51完全兼容，可以很快被中国广大用户接受。
本文介绍了基于AT89C52单片机设计的电子万年历。
选题背景及研究的目的与意义设计的目的电子钟已成为人们日常生活中必不可少的物品，广泛用于个人家庭以及车站码头、剧院、办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来了极大的方便。
（完整版）基于51单片机的数字钟毕业论文
西安邮电学院毕 业 设 计（论 文）题 目： 基于51单片机的数字钟设计院 （系）：专 业：班 级：学生姓名：导师姓名： 职称：基于单片机的数字钟毕业论文摘要…………………………………………………………………………… ⅠAbstract……………………………………………………………………… (Ⅱ)第1章 绪 论 (2)1.1 课题背景 (2)1.2 课题来源 (2)1.3 本章小结 (3)第2章 MCS-51单片机的结构 (4)2.1 控制器 (4)2.2 存储器的结构 (4)2.3 并行IO口 (5)2.4 时钟电路与时序 (5)2.5 单片机的应用领域 (6)2.6 本章小结 (6)第3章 电路的硬件设计 (7)3.1 复位电路 (7)3.2 时钟电路 (7)3.3 按键电路 (8)3.4 相关控制电路 (9)3.4.1 控制打铃电路 (9)3.4.2 时间表显示电路 (9)3.5 数码管显示电路 (10)3.6 电源电路设计 (10)3.7 本章小结 (10)第4章 电路的软件设计 (11)4.1 软件程序内容 (11)4.2 软件流程图 (11)4.3 定时程序设计 (12)4.3.1实时时钟实现的基本方法 . (13)4.3.2 实时时钟程序设计步骤 (13)4.4程序说明 (13)4.5 本章小结 (14)第5章 结论与展望 (15)5.1 结论 (15)5.2 单片机的发展趋势 (15)参考文献 (17)附录………………………………………………………………………………18第1章 绪 论1.1 课题背景单片机自1976年由Intel公司推出MCS-48开始，迄今已有二十多年了。
由于单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗地、使用方便、价格低廉等一系列优点，目前已经渗入到人们工作和生活的方方面面，几乎“无处不在，无所不为”。
单片机的应用领域已从面向工业控制、通讯、交通、智能仪表等迅速发展到家用消费产品、办公自动化、汽车电子、PC 机外围以及网络通讯等广大领域。
基于单片机的定时闹钟设计
基于单片机的定时闹钟设计设计定时闹钟是人们日常生活中常见的需求之一，而单片机技术的发展为定时闹钟的实现提供了可行的解决方案。
本文将介绍基于单片机的定时闹钟设计。
一、研究背景及意义在现代社会中，时间是人们日常生活中非常重要的一个因素。
为了更好地规划时间和提高生活效率，人们需要定时提醒自己进行各种活动。
闹钟作为定时提醒的工具，在人们的日常生活中扮演着不可替代的角色。
而基于单片机的定时闹钟实现具有高精度、多功能等优点，因此备受人们青睐。
二、技术方案设计本文设计的基于单片机的定时闹钟主要由三部分组成：时钟电路、单片机控制电路和显示电路。
1. 时钟电路时钟电路采用RTC芯片，可以提供高精度的时间计量。
RTC芯片内部自带晶振，保证了较高的时钟精度。
时钟电路主要功能为提供当前时间，包括小时、分钟和秒。
2. 单片机控制电路单片机控制电路是实现定时闹钟的核心部分。
程序流程如下：①初始化：单片机启动后，需要对RTC芯片和闹钟设定进行初始化，包括设定当前时间和设定闹钟时间。
②计时函数：单片机开启定时器，在每秒钟时钟信号来临时，计时器会进行一次计数。
③闹钟判断：单片机判断当前时间是否等于闹钟设定时间，如果相等，则触发闹钟事件，启动蜂鸣器提示。
④按键设置：单片机可以通过按键进行时间设置和闹钟设置，包括增加或减少小时、分钟和秒数，并将设置信息保存至RTC芯片内存中。
3. 显示电路显示电路采用数码管进行显示，使用单片机控制输出数据。
数码管分为小时显示、分钟显示和秒显示，可以满足不同的显示需求。
三、实验结果分析通过实验结果可以发现，本文设计的基于单片机的定时闹钟可以准确地显示时间和定时提醒。
同时，可以通过按键进行时间和闹钟的设置，并存储至RTC芯片内部，保证了时间和闹钟的持久性。
四、结论及展望基于单片机的定时闹钟设计具有实用性和可行性，可以提高人们生活的效率和品质。
然而，本设计在信号筛选和抗干扰能力方面还有一定的改进空间，需要通过更深入的研究来进一步完善。
基于51单片机的电子时钟设计
基于51单片机的电子时钟设计
摘要：本文论述了基于51单片机的电子时钟设计，包括硬件设计与软件编程。
其中，硬件设计包括基本指示灯、DS1302时钟芯片等的选择与连接，时钟电路、晶振电路的设计等。
软件编程包括时钟显示的实现，时钟校准、闹钟等功能的实现等。
本设计具有精度高、操作简便、易于实现等特点，可广泛应用于各种场合。
关键词：51单片机；电子时钟；硬件设计；软件编程
前言
随着人们生活水平的提高，电子时钟已经成为人们生活中必不可少的物品，目前市场上各种类型的电子时钟层出不穷。
本文以51单片机为基础，设计了一款高精度、易于操作的电子时钟，采用DS1302时钟芯片作为时钟驱动芯片，实现了时钟的准确显示、校准、闹钟等功能。
硬件设计
硬件设计主要包括控制器、时钟驱动、显示装置以及电源。
本设计采用了AT89C51单片机作为控制器，一块DS1302时钟芯片作为时钟驱动，LED数字管作为显示装置。
同时，本设计采用了USB供电方式，其电源电压为5V。
软件编程
软件编程主要包括时钟显示、时钟校准、闹钟功能的实现等。
时钟显示采用了动态显示方式，实现了时间的精确定位。
同时，本设计还具有时钟校准功能，在程序接通时，可自动对时钟进行校准，保证时钟的精确度。
此外，本设计还具有设置闹钟的功能，用户可在指定时间响起闹钟。
结论本文以51单片机为基础，设计了一款高精度、易于操作的电子时钟。
通过对硬件设计、软件编程的设计与实现，使得该产品能够准确显示时间，保证了时钟的稳定性，满足了时间的要求，目前已
得到广泛应用。
基于单片机的精确时钟方案论证及选择
基于单片机的精确时钟方案论证及选择在现代电子技术中，时钟系统是各类电子产品和工程项目中必不可少的组成部分。
单片机作为时钟系统的核心元件，其精确度和稳定性直接影响着时钟系统的整体性能。
本文将介绍基于单片机的精确时钟方案的论证及选择，以期为相关领域的工程师和爱好者提供参考。
下面是本店铺为大家精心编写的4篇《基于单片机的精确时钟方案论证及选择》，供大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助。
《基于单片机的精确时钟方案论证及选择》篇1一、精确时钟方案的论证1. 时钟系统原理时钟系统通常由时钟源、时钟驱动器、时钟分频器、时钟控制器等组成。
时钟源产生标准时钟信号，时钟驱动器将时钟信号驱动到时钟分频器，时钟分频器将高频率的时钟信号分频为较低频率的时钟信号，时钟控制器控制时钟信号的输出和时钟系统的运行。
2. 单片机时钟系统的特点单片机时钟系统具有以下特点：(1) 单片机时钟系统内部集成度高，功耗低，可靠性好。
(2) 单片机时钟系统可编程性强，可以根据需要灵活配置时钟参数。
(3) 单片机时钟系统具有较高的精确度和稳定性。
3. 精确时钟方案的选择(1) 选择高精度的时钟源：为了保证时钟系统的精确度，需要选择高精度的时钟源，例如晶体振荡器、GPS 信号等。
(2) 选择合适的时钟分频器：时钟分频器的选择应根据实际需要，既要满足系统时钟频率的要求，又要保证时钟系统的稳定性和精确度。
(3) 选择可靠的时钟控制器：时钟控制器的选择应根据时钟系统的实际需求，选择具有可靠稳定性、强抗干扰能力的时钟控制器。
二、精确时钟方案的实现1. 时钟系统的硬件设计时钟系统的硬件设计应根据时钟系统的实际需求进行，主要包括时钟源、时钟驱动器、时钟分频器、时钟控制器等元件的选择和设计。
2. 时钟系统的软件设计时钟系统的软件设计应根据时钟系统的实际需求进行，主要包括时钟系统的时钟频率设置、时钟信号的输出和控制等。
3. 时钟系统的调试和测试时钟系统的调试和测试应根据时钟系统的实际需求进行，主要包括时钟系统的时钟频率测试、时钟信号的输出测试、时钟系统的稳定性测试等。
基于单片机的简易电子时钟设计_毕业设计论文 精品
论文题目基于单片机的简易电子时钟设计班级：xxxxxx专业：电子信息工程学生姓名：xxxx指导教师：xxxx日期：xxxx-xx-xx摘要数字钟已成为人们日常生活中必不可少的必需品，广泛用于个人家庭以及办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。
由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术，使数字钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点，它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。
尽管目前市场上已有现成的数字钟集成电路芯片出售，价格便宜、使用也方便，但鉴于单片机的定时器功能也可以完成数字钟电路的设计，因此进行数字钟的设计是必要的。
在这里我们将已学过的比较零散的数字电路的知识有机的、系统的联系起来用于实际，来培养我们的综合分析和设计电路，写程序、调试电路的能力。
单片机具有体积小、功能强可靠性高、价格低廉等一系列优点，不仅已成为工业测控领域普遍采用的智能化控制工具，而且已渗入到人们工作和和生活的各个角落，有力地推动了各行业的技术改造和产品的更新换代，应用前景广阔。
关键字：单片机，数字时钟。
AbstractDigital clock has become an indispensable necessities in People's Daily life, widely used in personal family and office and other public places, to people's life, study, work, entertainment, bring great convenience. Due to the development of the digital integrated circuit technology and adopts the advanced quartz technology, walking make digital clock has advantages of accurate, stable performance, easy to carry, it is also used in timing, automatic feed and automatic control and other fields. Although already on the market at present the ready-made digital clock chip for sale, cheap, use is convenient, but in view of the single chip microcomputer timer function also can complete the design of the digital clock circuit, therefore is necessary for the design of digital clock. Here we will have learned more fragmented knowledge of digital circuit of the organic link, the system used in practice, to develop our comprehensive analysis and circuit design, programming, debugging circuit ability.SCM has small volume and powerful function, high reliability, low price and a series of advantages, not only has become widely used in the field of industrial measurement and control intelligent control instruments, and has penetrated into every corner of the people work and life, effectively promote the industry's technological transformation and upgrading of products, the wide prospect of application.Keywords: Single chip microcomputer,Digital clock.目录第一章设计方案 (1)1.1 课程设计目的 (1)1.2 设计要求 (1)1.3 实现时钟计时的基本方法 (1)1.4 电子钟的时间显示 (1)1.5 电子钟的时间调整 (2)1.6 总体方案介绍 (2)1.6.1 计时方案 (2)1.6.2 控制方案 (2)第二章系统硬件电路设计 (3)2.1 单片机模块设计 (3)2.1.1 芯片分析 (3)2.1.2 晶振电路 (4)2.1.3 复位电路 (5)2.2 数码显示模块设计 (5)2.3 按键模块 (8)第三章系统软件设计 (9)3.1 软件设计分析 (9)3.2 系统软件设计流程图 (9)3.2.1 主程序流程图 (9)3.2.2 定时器流程图 (9)3.2.3 按键检测流程图 (10)3.2.4 时间显示流程图 (10)3.3 源程序清单 (11)第四章系统仿真与实验测试 (16)4.1 系统仿真 (16)4.2 实验测试 (16)小结 (17)致谢 (18)参考文献 (19)附录 (20)第一章设计方案1.1 课程设计目的(1)巩固、加深和扩大单片机应用的知识面，提高综合及灵活运用所学知识解决工业控制的能力；(2)培养针对课题需要，选择和查阅有关手册、图表及文献资料的自学能力，提高组成系统、编程、调试的动手能力；(3)过对课题设计方案的分析、选择、比较、熟悉单片机用系统开发、研制的过程，软硬件设计的方法、内容及步骤。
基于单片机的电子时钟设计与实现
基于单片机的电子时钟设计与实现电子时钟是现代人生活中不可或缺的一部分。
随着现代科技的发展，基于单片机的电子时钟已经成为人们常见的选择。
本文将详细介绍基于单片机的电子时钟设计与实现。
一、基于单片机的电子时钟的原理基于单片机的电子时钟是通过控制晶体振荡器的频率来实现时钟的精度。
当晶体振荡器振荡周期稳定时，控制晶体振荡器的频率就可以实现时钟的精确。
二、基于单片机的电子时钟的设计1、硬件设计（1）时钟芯片：MCU常用的计时器是AT89S52，这是一个高性能的、低功耗的8位CMOS微控制器，使用半导体工艺方案，集成了66个I/O口和4个定时/计数器。
MCU的定时器的时钟源要保证准确，采用低失真、低相位噪声的晶振可以保证这一点。
（2）显示器件：本设计采用单片机驱动数码管来显示时间，以节省成本。
数码管是由点阵组成的，共有八段，其中七段是用来表示数字的，而第八段是用来显示小数点、时间标志等字符。
（3）按键及配套链路：按键和链路的作用是用来调整电子时钟的计时和校准。
采用常开或常闭接触式按钮即可实现这一功能。
2、软件设计（1）时钟芯片：AT89S52时钟芯片采用C语言编程，最终生成.HEX文件，充当芯片程序的载体，烧录进芯片后即可实现自动扫描、计时、纠偏、时间显示、闹铃、定时关闭等多项功能。
（2）扫描及计时：8个数码管需要进行扫描的操作，程序运行时根据八个位选信号，依次驱动八个共阳数码管的位选脚。
在每次扫描完成后即进行时钟计时的工作，判断闹钟时间是否到达，若到达则执行闹铃程序。
（3）时间设置：根据按键的输入状态，进行时间值的修改，来实现时钟时间的设置。
（4）闹铃：当当前时间与闹钟设置时间相等时，启动闹铃程序，进行可选的led闪烁、蜂鸣器响声等提醒操作。
三、基于单片机的电子时钟的实现将设计好的电路板焊接好，控制程序烧录进入AT89S52芯片，并将电子时钟放置在合适的位置或固定于墙壁上即可使用。
四、基于单片机的电子时钟的优缺点优点：精度高、误差小、易于校对和设置、功能多样化、体积小、寿命长。
基于52单片机电子时钟的设计论文(纯汇编语言编写)
编号单片机课程设计（2013 级）题目：基于52单片机电子时钟的设计学院：物理与机电工程学院专业：电子信息科学与技术作者姓名：陈✘✘党✘✘杜✘✘指导教师：张✘✘职称：教授完成日期：2016 年7 月 2 日二〇一六年七月基于52单片机电子时钟的设计摘要本次设计的多功能时钟系统采用STC89C52单片机为核心器件，利用其定时器/计数器定时和记数的原理，结合液晶显示电路、时钟芯片DS1302电路、电源电路以及按键电路来设计计时器。
将软硬件有机地结合起来，使得系统能够实现液晶显示，显示有年、月、日、时、分、秒以及星期，还可以设置闹钟和整点报时。
其中软件系统采用单片机汇编语言编写程序，包括显示程序、闹钟程序、中断、延时程序，按键消抖程序等，并在keil中调试运行，硬件系统利用PROTEUS 强大的功能来实现，简单且易于观察，在仿真中就可以观察到实际的工作状态。
关键词：STC89C52芯片；时钟芯片DS1302；单片机汇编语言；液晶显示电路1 设计任务及要求分析1.1 设计任务：基于单片机的电子时钟设计1.2 要求：1.2.1 用LCD液晶作为显示设备1.2.2 可以分别设定小时、分钟和秒，复位后时间为 00 00 001.2.3 能实现日期的设置年、月、日1.3 扩展要求：如闹钟功能、显示星期、整点音乐报时等2 系统方案2.1 系统整体方案的论证电路原理设计是基于小系统板包括电源电路、复位电路、按键电路、DS1302时钟电路、液晶显示驱动电路、输出控制电路。
电源部分是用电池来提供的3v-5v，晶体振荡器采用的是12MHz的石英晶体振荡器。
整个系统用单片机为中央控制器，由单片机执行采集时钟芯片的时间信号并通过显示模块来输出信号及相关的控制功能。
时钟芯片产生时钟信号，利用单片机的I/O口传给单片机；并通过I/O口实现LCD的显示。
系统设有4个独立式按键可以对时间年、月、日和星期进行调整，还可以设置闹钟。
具体如图2.1所示：图2.1 系统整体框图3硬件设计与实现3.1单片机最小系统STC89C52是一款非常适合单片机初学者学习的单片机，它完全兼容传统的8051，8031的指令系统，他的运行速度要比8051快最高支持达33MHz的晶体震荡器，在此系统中使用12MHz的晶振。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
单片机原理与应用技术课程设计报告基于单片机控制的时钟控制器专业班级： _电气XX班_ __姓名：__ ___XXX__ ___时间：2013/11/25～12/15指导教师： XXXX XXX2013年12月11日基于单片机控制的时钟控制器课程设计任务书1。
设计目的与要求设计出一个基于单片机控制的时钟控制器。
通过向单片机输入不同的指令可以实现24小时制时钟的基本显示和连续的调时，调分和调秒的功能，同时又扩展了整点报时功能。
该电路硬件较为简单、计时精度高、可控性好，可以随时调整和设定时间，并且调时间的误差小，操作简单、通用性强。
（1）基本功能<1>、显示：可以显示时、分和秒<2>、调时功能：时（0-24）、分和秒（0-60）可以连续可调（2）性能：时间日误差< 2秒（3）扩展功能<1>．增加整点报时功能<2>．增加闹钟任意设定功能2．设计内容（1）画出电路原理图，正确使用逻辑关系；（2）确定元器件及元件参数；（3）进行电路模拟仿真；（4）SCH文件生成与打印输出；3．编写设计报告写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。
4．答辩在规定时间内，完成叙述并回答问题。
目录摘要 (1)1. 引言 (1)2. 设计目的和要求 (1)3. 总体设计方案 (1)3.1 方案设计要求 (1)3.2 方案设计与论证 (1)3.3 整体设计框图 (2)3.4 系统设计流程图 (2)4. 设计原理分析 (3)4.1 外接晶振电路 (3)4.2 复位电路 (3)4.3 数码管显示电路 (3)4.4 键盘控制电路 (4)4.5 Proteus仿真电路 (4)4.6 单片机程序的编写 (5)4.7 电路的检测 (5)4.8 CAD电路的连接及PCB电路布线并做出电路板 (5)4.9 软件与硬件的调试 (5)5. 总结与体会 (5)6. 附录 (5)6.1 CAD电路连接图 (5)6.2 PCB电路布线图 (6)6.3 时钟控制器参考源程序 (6)7. 参考文献 (13)基于单片机控制的时钟控制器班级：电气115班姓名：赵传阳摘要：近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展，单片机的应用不断地走向深入，由于它具有功能强，体积小，功耗低，价格便宜，工作可靠，使用方便等特点。
本次设计的时钟控制器是以单片机（AT89C51）为核心，结合相关的元器件（3个2位共阳数码管，一个发光二极管和一个蜂鸣器）和应用程序（在Proteus软件和KEIL编译软件），构成相应的应用系统。
关键词：单片机 AT89C51 共阳数码管发光二极管蜂鸣器 Proteus软件 KEIL编译软件中断1.引言随着科技的发展，电子技术得到了飞速的发展，尤其是单片机的应用更为普遍。
单片机的应用已深入众多技术领域，从军事、工业到家庭日常生活，单片机因体积小、功能强、价格低廉而得到广泛应用。
在此基础上，越来越多各式各样的时钟也逐渐走进我们的生活，它们设计精巧、方便、耐用、美观，深得各领域的厚爱。
随着科技的进步，基于单片机控制的时钟控制器的出现则打破了人们对时钟的传统概念，因为数字时钟不仅可以通过数字直观地显示出时间，还可以定时发出各种声、光、电信号，以启动各种设备实现实时控制、时间顺序控制。
该课程设计既有一般时钟的基本显示和调整功能，同时又增加了整点报时功能，复位功能及实时时钟控制功能。
2.设计目的与要求设计出一个基于单片机控制的时钟控制器。
通过向单片机输入不同的指令可以实现24小时制时钟的基本显示和连续的调时，调分和调秒的功能，同时又扩展了整点报时功能。
该电路硬件较为简单、计时精度高、可控性好，可以随时调整和设定时间，并且调时间的误差小，操作简单、通用性强。
在一个单片机应用系统中，时钟有两方面的含义：一是指为保障系统正常工作的基准振荡定时信号，主要由晶振和外围电路组成，晶振频率的大小决定了单片机系统工作的快慢；二是指系统的标准定时时钟，即定时时间。
本文主要介绍用单片机为核心部件的时钟控制器，本设计由单片机AT89C51芯片和3个两位一体的共阳极的数码管为核心，辅以必要的电路，构成了一个单片机时钟控制器。
基本要求：1.显示：可以显示时、分和秒2.调时功能：时（0-24）、分和秒（0-60）可以连续可调并进行校准3.能够完成时间的显示、定时闹钟、整点报时及复位功能3.总体设计方案3.1.方案设计要求设计制作一个时钟控制器，要求能实现基本走时，并以数字形式显示时、分、秒，采用24小时制，能实现校时、校分连续可调、整点报时功能、复位功能以及闹钟任意设定功能。
3.2方案设计与论证方案一：采用各种纯数字芯片实现数字时钟的设计。
优点：各个模块功能清晰，电路易于理解实现。
缺点：各个模块功能已定不能进行智能化调整，整体电路太庞大。
方案二：采用 FPGA模块用硬件语言实现功能。
优点：运算速度快，走时精度高，算法简单。
缺点：成本高，大材小用。
方案三：采用单片机最小系统实现功能。
优点：电路简单，能通过程序进行随机调整并扩展功能，成本低，易于实现。
缺点：走时有一定的误差。
经过综合考虑成本问题以及电路实现问题，选择第三种方案实现设计要求。
3.3整体设计框图整体设计框图如图1所示：图1 整体设计框图3.4系统设计流程图设计流程图如2图所示：图2 系统设计流程图4.设计原理分析4.1外接晶振电路晶振连接电路图如图3，以12MHZ晶振为基准。
图3 外接晶振电路连接图XTAL1、XTAL2：XTAL1是片内振荡器的反相放大器输入端，XTAL2则是输出端，使用外部振荡器时，外部振荡信号应直接加到XTAL1，而XTAL2悬空。
内部方式时，时钟发生器对振荡脉冲二分频，如晶振为12MHz，时钟频率就为6MHz。
晶振的频率可以在1MHz-24MHz内选择，一般选用12MHZ晶振，电容取30PF左右。
4.2复位电路常用复位电路图如图4：图4 复位电路连接图在振荡器运行时，有两个机器周期（24个振荡周期）以上的高电平出现在此引:脚时，将使单片机复位，只要这个脚保持高电平，51芯片便循环复位。
复位后P0－P3口均置1引脚表现为高电平，程序计数器和特殊功能寄存器SFR全部清零。
4.3 数码管显示电路二位一体共阳极数码管电路连接图如图5，以PNP三极管为驱动。
图5 数码管显示电路连接图4.4 键盘控制电路键盘控制电路如图6。
图6 时钟按键控制电路图通过S1、S2、S3和S4四个按键，对时间进行修改和闹钟的设置，S0控制闹钟的启动和停止。
按下S4键显示闹钟，松开后显示时间；按下S1键进入时间修改模式，再按S1键时间的时加1，按S3分加1，调整结束后按下S4恢复正常显示；按下S2键进入闹钟修改模式，再按S3键闹钟的时加1，按S3分加1，调整结束后按下S4恢复正常显示。
在按键按下和放开时会出现抖动现象。
通过延时程序，可以进行去抖动设计。
4.5 Proteus仿真电路整体电路连接图如图7：图7 整体电路连接图4.6 单片机程序的编写用KEIL编译软件进行程序的设计、编译并生成可执行文件。
4.7 电路的检测电路连接完毕后，应用单片机程序烧录工具进行程序烧录，然后单击运行按钮进行仿真，检测电路是否有误。
4.8 CAD电路的连接及PCB电路布线并做出电路板待仿真电路检测无误后，则通过CAD软件进行电路图的连接并对元件进行封装，确定无误后生成PCB图进行电路的布线，之后做出电路板进行元件的焊接。
4.9 软件与硬件的调试单片机应用系统的调试包括硬件和软件两部分，但是它们并不能完全分开。
一般的方法是排除明显的硬件故障，再进行综合调试，排除可能的软件或硬件故障。
软件调试是指用仿真软件进行仿真调试，验证系统的各项功能；硬件调试即软件调试成功后，将程序下载至AT89C51芯片中，用焊接好的电路来进行各项功能的验证与检测。
需要特别注意的是软件调试与硬件调试的差异，软件调试只是初步的估测，硬件的调试才是最真实的。
5总结与体会经过三周的实习设计，我设计的时钟控制器实现了它最基本功能，三个星期的紧张实习，让我获益非浅，更加熟练的掌握了Proteus软件、KEIL软件及CAD软件的应用，使我看到了自己专业知识的浅薄与不足。
通过本次的课程设计，我对单片机这门课程有了更深的了解，单片机课程设计则是人生课程，我学到了很多课堂上无法学到的东西，懂得了学习的不容易，在以后的学习中我会更加努力的去学习和研究，以取得更好的成绩。
6.附录6.1 CAD电路连线图如图8。
图8 CAD电路连接图6.2 PCB电路布线图如图9。
图9 PCB布线电路图（注:未连线的端口用外接线连接）6.3 时钟控制器参考源程序使用keil软件编写源程序ORG 0000HLJMP STARTORG 000BHLJMP TIME;********初始化*********START: MOV SP, #50HMOV 20H,#00H ;定义秒MOV 21H,#00H ;定义分MOV 22H,#00H ;定义时MOV 23H,#01H ;定义闹钟分钟MOV 24H,#01H ;定义闹钟小时MOV 25H,#00HMOV 26H,#01HMOV 30H,#00H ;BCD SECONDMOV 31H,#00HMOV 32H,#00H ;BCD MINUTEMOV 33H,#00HMOV 34H,#00H ;BCD HOURMOV 35H,#00HMOV 36H,#01HMOV 37H,#00HMOV 38H,#01HMOV 39H,#00HMOV 50H,#00H ;按键次数MOV TMOD,#01H ;16位计数器MOV TH0, #03CH ;赋初值MOV TL0, #0B0HMOV IE, #87H ;中断允许SETB TR0 ;启动T0MOV R2,#14HMOV P2,#0FFH;*********主程序**********MAIN: JB P1.4,GBLCALL TIMEPRO ;调用闹钟判断GB: LCALL DISPLAY1 ;调用时间显示JB P1.3,M1 ;P1.3=1时转移 S4没有按下 LCALL SETTIME ;调用SETTIME调时子程序LJMP MAINM1: JB P1.2,M2 ;P1 g.2=1时转移S3LCALL SETATIME ;调用SETATIME子程序LJMP MAINM2: JB P1.0,M4 ;P1.0＝1时转移 S1LCALL LOOKATIME ;调用LOOKATIME显示闹钟子程序M4: LJMP MAIN;*********延时子程序********DELAY: MOV R4,#030HDL00: MOV R5,#0FFHDL11: MOV R6,#9HDL12: DJNZ R6,DL12DJNZ R5,DL11DJNZ R4,DL00RET;***********时间调整*******SETTIME: ;设置时间L0: LCALL DISPLAY1MM1: JB P1.3,L1 ;P1.3=1时转移MOV C,P1.3JC MM1LCALL DELAY1 ;延时JC MM1MSTOP1: MOV C,P1.3 ;P1.3为0时转移JNC MSTOP1LCALL DELAY1 ;延时MOV A,50HINC 50HCJNE A,#00H,HJ1LJMP L0HJ1: MOV C,P1.3JNC MSTOP1INC 22H ;小时自加一MOV A,22HCJNE A,#18H,GO12 ;小时计数循环MOV 22H,#00H ;复位MOV 34H,#00HMOV 35H,#00HLJMP L0L1: JB P1.1,L2 ;P1.1=1时转移MOV C,P1.1JC L1LCALL DELAY1 ;延时JC L1MSTOP2: MOV C,P1.1 ;P1.1＝0时转移JNC MSTOP2LCALL DELAY1 ;延时MOV C,P1.1JNC MSTOP2INC 21H ;分钟加一MOV A,21HCJNE A,#3CH,GO11 ;分钟计数循环MOV 21H,#00H ; 复位MOV 32H,#00HMOV 33H,#00HLJMP L0GO11: MOV B,#0AHDIV ABMOV 32H,B ; 将A的低4位存入32单元 MOV 33H,A ; 将A的高4位存入33单元 LJMP L0GO12: MOV B,#0AHDIV ABMOV 34H,B ;将A的低4位存入34单元MOV 35H,A ; 将A的高4位存入35单元 LJMP L0L2: JB P1.0,L0 ; P1.0＝1时转移MOV C,P1.0JC L2LCALL DELAY1 ;延时MOV C,P1.0JC L2STOP1: MOV C,P1.0 ; P1.0＝0时转移JNC STOP1LCALL DELAY1 ;延时MOV C,P1.0JNC STOP1MOV 50H,#00HLJMP MAIN;*******设置闹钟*******SETATIME:LCALL DISPLAY2 ; 调用DISPLAY2显示闹钟N0: LCALL DISPLAY2MM2: JB P1.2,N1 ;P1.2=1时转移MOV C,P1.2JC MM2LCALL DELAY1 ; 延时JC MM2MSTOP3: MOV C,P1.2 ; P1.2＝0时转移JNC MSTOP3LCALL DELAY1 ; 延时MOV A,50HINC 50HCJNE A,#00H,HJ2LJMP N0HJ2: MOV C,P1.2JNC MSTOP3INC 24H ;小时加一MOV A,24HCJNE A,#24,GO22 ;小时计数循环MOV 24H,#00H ;复位MOV 38H,#00HMOV 39H,#00HLJMP N0N1: JB P1.1,N2 ;P1.1＝1时转移MOV C,P1.1JC N1LCALL DELAY1 ;延时JC N1MSTOP4: MOV C,P1.1 ;P1.1＝0时转移JNC MSTOP4LCALL DELAY1 ;延时MOV C,P1.1JNC MSTOP4INC 23H ;分钟加一MOV A,23HCJNE A,#60,GO21 ;分钟计数循环MOV 23H,#00H ;复位MOV 36H,#00HMOV 37H,#00HLJMP N0GO21: MOV B,#0AHDIV ABMOV 36H,B ;将A的低4位存入36单元 MOV 37H,A ;将A的高4位存入37单元 LJMP N0GO22: MOV B,#0AHDIV ABMOV 38H,B ;将A的低4位存入38单元 MOV 39H,A ;将A的高4位存入39单元 LJMP N0N2: JB P1.0 ,N0 ;P1.0＝1时转移MOV C,P1.0JC N2LCALL DELAY1 ;延时MOV C,P1.0JC N2STOP2: MOV C,P1.0JNC STOP2LCALL DELAY1MOV C,P1.0JNC STOP2MOV 50H,#00HLJMP MAIN;*******闹钟判断*****************TIMEPRO: MOV A,21HMOV B,23HCJNE A,B,BK ;判断定时闹钟的分钟 MOV A,22HMOV B,24HCJNE A,B,BK ;判断定时闹钟的小时SETB 25H.0MOV C,25H.0LCALL TIMEOUT ;调用TIMEOUTBK:RET;**************喇叭报警***************** TIMEOUT:X1: LCALL BZ ;调用喇叭响应程序CLR 25H.0 ;调用喇叭响应程序结束 LCALL DELAY ;延时CLR 25H.0LJMP DISPLAY1BZ:MOV C,25H.1MOV P1.6,CCLR P1.7MOV R7,#0FFH ;喇叭响应时间T2: MOV R6,#0FFHT3: DJNZ R6,T3DJNZ R7,T2SETB P1.7RET;*************显示闹钟时间************ LOOKATIME:LCALL DISPLAY2MM: JNB P1.0,LOOKATIMELCALL DELAY1LJMP MAINDELAY1: MOV R4,#14H ;时间延时DL001: MOV R5,#0FFHDL111: DJNZ R5,DL111DJNZ R4,DL001RET;***********定时**************TIME: PUSH ACC ;保护现场PUSH PSWMOV TH0,#03CH ;初值MOV TL0,#0B0HDJNZ R2,RET0MOV R2,#14HMOV A,20HCPL 25H.1CLR CINC A ;秒自加一CJNE A,#3CH,GO1 ;秒计数循环MOV 20H,#0 ;复位MOV 30H,#0MOV 31H,#0MOV A,21HINC A ;分钟自加一CJNE A,#3CH,GO2 ;分钟计数循环MOV 21H,#0H ;复位MOV 32H,#0MOV 33H,#0MOV A,22HINC A ;小时自加一CJNE A,#18H,GO3 ;小时计数循环MOV 22H,#00H ;复位MOV 34H,#0MOV 35H,#0AJMP RET0GO1: MOV 20H,AMOV B,#0AHDIV ABMOV 31H,A ;将A的低4位存入31单元 MOV 30H,B ;将A的高4位存入30单元 AJMP RET0GO2: MOV 21H,AMOV B,#0AHDIV ABMOV 33H,A ;将A的低4位存入33单元 MOV 32H,B ;将A的高4位存入32单元AJMP RET0GO3: MOV 22H,AMOV B,#0AHDIV ABMOV 35H,A ;将A的低4位存入35单元 MOV 34H,B ;将A的高4位存入34单元 AJMP RET0RET0: POP PSW ;恢复现场POP ACCRETI;********显示子程序**********DISPLAY1: MOV R0,#30HMOV R3,#0FEHMOV A,R3PLAY1: MOV P2,AMOV A,@R0 ;取要显示的数据MOV DPTR,#DSEG1 ;指向字形段码首地址 MOVC A,@A+DPTRCJNE R0,#34H,PAORL A,#80HPA:CJNE R0,#32H,PBORL A,#80HPB:CPL A ;查表取字形段码MOV P0,A ;指向P0口LCALL DL1MOV P2,#0FFHMOV A,R3 ;判断是否显示到最低位 RL A ;左移一位JNB ACC.6,LD1INC R0 ;缓冲器地址加一MOV R3,ALJMP PLAY1LD1: RETDISPLAY2: PUSH ACC ;保护现场PUSH PSWMOV R0,#36HMOV R3,#0FBHMOV A,R3PLAY2: MOV P2,AMOV A,@R0 ;取要显示的数据MOV DPTR,#DSEG1 ;指向字形段码首地址MOVC A,@A+DPTRCJNE R0,#38H,PPORL A,#80HPP:CPL A ;查表取字形段码MOV P0,A ;指向P0口LCALL DL1 ;调用DL1MOV P2,#0FFHMOV A,R3 ;判断是否显示到最低位 RL A ;左移一位JNB ACC.6,LD2INC R0 ;缓冲器地址加一MOV R3,ALJMP PLAY2 ;调用PLAY2LD2: POP PSWPOP ACC ;恢复现场RET;******DELAY*******DL1: MOV R7,#20HDL: MOV R6,#20HDL6: DJNZ R6,$DJNZ R7,DLRETDSEG1: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H ;七段码表DB 6DH,7DH,07H,7FH,6FHEND7.参考文献[1]．王建校,杨建国. 51系列单片机及C51程序设计. 北京:科学出版社, 2002.[2]．吴金戊, 沈庆阳等. 8051单片机实践与应用. 北京:清华大学出版社, 2002.[3]．李建忠. 单片机原理及应用（第二版）. 西安:西安电子科技大学出版社, 2008.2.[4]．张毅刚. 新编MCS-51单片机应用设计（第3版）. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社, 2006.10.[5]．李学礼. 基于Proteus的8051单片机实例教程. 电子工业出版社出版时间, 2008.6.[6].百度文库：/view/a9243c18fad6195f312ba6d3.html。